Покровский храм возвели на заре каменного строительства в Красноярске, после большого пожара, уничтожившего значительную часть города. Более ранние каменные постройки до нас не дошли, поэтому сейчас храм является старейшим каменным зданием Красноярска. Первая деревянная церковь в честь Покрова Пресвятой Богородицы появилась в Красноярске ещё в середине ХVII века, то есть вскоре после основания в этих местах острога. Она находилась в нескольких десятках метров от нынешнего храма. Деревянная церковь несколько раз горела и перестраивалась, а город, между тем, рос. Очередной пожар случился в 1773 году и оказался особенно разрушительным: сгорели целые районы вместе с жилыми домами, каменными постройками и храмами. После этого вышло высочайшее повеление возводить ключевые здания в камне для лучшей защиты от огня — многовекового бича деревянных русских городов. Само по себе каменное строительство в Красноярске началось несколько раньше — уже в 1759 году заложили кафедральный Воскресенский собор на стрелке Енисея и Качи, который строился больше десяти лет. Такие медленные темпы можно объяснить тем, что каменное зодчество в восточной Сибири было в новинку, мастера этого дела являлись большой редкостью. Собор ставили каменщики из Енисейска, в то время «старшего брата» Красноярска, но специалистов всё равно не хватало. Понимая, что каменного Покровского храма придётся ждать долго, прихожане попросили архиепископа Тобольского Варлаама Петрова разрешить им снова построить «невеликую» деревянную церковь, которую потом можно будет заменить каменной. Владыка согласился, церковь построили, просители же оказались правы — каменный храм заложили только в 1785 году, а закончили десятью годами позже, то есть через без малого четверть века после опустошительного пожара.
Деревянной Покровской церкви выпала необычная судьба. В 1790 году, с освящением приделов каменного храма, её перенесли на новое место и переосвятили в честь Благовещения Пресвятой Богородицы. Но каменное строительство шло за ней буквально по пятам: через некоторое время церковь перенесли во второй раз и вновь переосвятили — на этот раз она стала Всехсвятской. Храм мог сменить своё местоположение и в третий раз, но сгорел, успев послужить прообразом для сразу трёх каменных церквей на разных улицах старого Красноярска. Известно, что это была шатровая церковь «кораблём», то есть с трапезной и колокольней на одной оси. Каменную же Покровскую церковь строили наискосок от деревянной, в нескольких метрах от неё. Средства на строительство собирали всем миром. Многие не только помогали деньгами, но и участвовали в работе: заготавливали материалы, подвозили их, охраняли строительную площадку. Руководил же работами некий отставной дворянин Михаил Юшков, который и считался главным архитектором храма, хотя почти не приходится сомневаться, что это скорее коллективное творение. Более всего Юшкова и церковного старосту Даниила Черкасова, организатора работ, занимала даже не сама архитектура, а, выражаясь современным языком, «подбор персонала». Красноярск оставался полностью деревянным, каменщиков в самом городе взять было неоткуда. Единственным относительно близким городом, где уже начали строить в камне, являлся Енисейск, откуда и выписали мастеров. В Енисейске к тому времени насчитывалось уже шесть храмов, самый выдающийся из которых, Троицкий, во многом послужил прототипом для красноярской Покровской церкви. Строительство шло медленно. Через пять лет после его начала стены здания были сложены, и в 1790 году освятили боковой Петропавловский придел, а вслед за ним и ещё один — Никольский. Тогда же деревянную церковь перенесли на другое место, и приход «переселился» в новый храм. Однако на полное завершение работ потребовалось ещё пять лет, и главный престол был освящён только в июне 1795 года. Кстати, первоначально его предполагалось сделать Богоявленским, однако всеобщее голосование прихода определило быть ему Покровским. Вот такая была демократия в тогдашнем Красноярске. Храм славился резным иконостасом, выполненным красноярским мещанином Фёдором Ушаковым, однофамильцем знаменитого адмирала. Этот иконостас сохранялся в храме до середины ХIХ столетия. Облик Покровского храма изначально несколько отличался от современного.
Согласно клировой ведомости 1813 года, это была «церковь одноэтажная, с двумя приделами и колокольней, каменная, длиной внутри холодной три сажени с аршином, в ширину — три сажени три четверти; в трапезе с тёплыми приделами длиною в четыре сажени с половиною, в ширину восемь саженей; в колокольне паперть длиною в три сажени, в ширину три сажени десять вершков полы, выстланные каменным простым плитняком. Кумполов на алтарях церкви и колокольни — шесть, полуглавий на оных шестнадцать, покрыты все листовым железом и зеленой краской. Глав на алтарях три, на церкви — пять и одна на колокольне, обиты белым железом, на них крестов всего девять, железные. Кругом церкви ограда». Деревянную ограду в 1826 году заменили на каменную с деревянными решётками. Позднее убрали и деревянные решётки: они стали железными; в таком виде с некоторыми изменениями ограда существует и поныне. Первоначально западным фасадом всего храма был фасад колокольни с крытым каменным крыльцом. В 1840-х годах старое крыльцо разобрали, с фасада устроили притвор, а трапезную расширили в обе стороны, перекрыв плоскими перекрытиями. Таким образом, трапезная часть обступила колокольню со всех сторон, и с тех пор последняя как бы вырастает прямо из трапезной. В появившихся боковых частях размещались ризница и просфорная. Новые пристройки искусно декорировали, тщательно подражая деталям первоначального объёма. В результате визуально определить границу между старой и новой частями стен весьма сложно. Одновременно с украшением новых стен оштукатурили старые, причём в прямоугольных рамах верхнего яруса и в тимпанах трёхлопастных полуглавий четверика появились наружные фрески. К сожалению, настенную живопись уничтожил пожар 1881 года, и больше её не восстанавливали, однако по старой фотографии храма можно получить представление о том, как она выглядела. После расширения церкви позолотили все её девять главок. В ХIХ веке храм был расписан, однако до наших дней сохранился только один фрагмент, с изображением Покрова Божией Матери. Остальные росписи закрасили в середине ХХ века. В 1845 году иконостас, родом ещё из деревянной церкви, продали в церковь села Кекурского, а его место занял новый иконостас с позолотой. В 1871 году церковь решено было расширить, так как в храме стало не хватать места для молящихся. Больше 10 тыс. рублей дал купец первой гильдии Н. Гадалов на строительные работы, которые продвигались довольно быстро, и уже в октябре комиссия по перестройке во главе с архитектором Г. Судовским, отчиталась о выполненной работе. Храм стал шире и просторнее, а над входом на паперть появилась новая икона Покрова Божией Матери, писанная на холсте специально к этому событию.
Многие храмы Сибири большевики закрыли позже, нежели это происходило в Центральной России, где уже в 1918 году началось массированное наступление на религию. 26 февраля 1922 года, под предлогом помощи голодающим Поволжья, вышло решение ВЦИК об изъятии церковных ценностей. Уже в начале марта власти Красноярска повели его «ударными большевисткими темпами». Первыми пострадали кафедральный Воскресенский собор и Троицкая кладбищенская церковь, отличавшиеся особенно богатым убранством. В мае добрались и до Покровского храма, где большевики «добыли» более 23 пудов серебра. Сюда входили, среди прочего, ризы с чудотворных икон, оклады Евангелий и прочих драгоценных предметов. Несмотря на разграбление, храм оставался действующим ещё более десяти лет. Постановлением красноярского горсовета от 16-22 февраля 1935 года Покровская церковь была объявлена закрытой; её передали горкоммунхозу. К началу Великой Отечественной войны на территории Красноярской епархии не осталось ни одного действующего храма! Однако в 1944 году, после коллективного письма верующих, власти разрешили вновь открыть Покровский храм Красноярска. Всё лето и осень 1944 года верующие своими силами восстанавливали и ремонтировали церковь, пребывавшую в запустении, а открылся храм, по символичному совпадению, 8 мая 1945 года, то есть за несколько часов до окончания войны. Он стал главным храмом Красноярской епархии.
В 50-е годы ХХ столетии сильно изменился интерьер Покровской церкви. Настенную живопись закрыли штукатуркой, поверх обильно украсив лепниной с богатым растительным орнаментом, бросающимся в глаза и сейчас. Лепные элементы смотрятся немного необычно, несколько по-светски, но очень красиво — ныне они обрамляют иконы на стенах, арочные своды и новые фрески. В июле 1961 года Покровский собор снова оказался «вне закона». Действующей в городе осталась кладбищенская Троицкая церковь, а недавно отреставрированный собор с тех пор стоял бесхозным. Позднее его переоборудовали под мастерские для местных художников, выставочный зал и вернисаж. Вновь вернули храм верующим лишь в 1989 году. Покровский храм относится к так называемой енисейской школе сибирского барокко. Явление это, скорее, чисто географическое — принципиальные отличия енисейской «версии» барокко от других школ сибирского зодчества ХVIII века найти вряд ли удастся. Высота храма с крестом — 32 метра, колокольни — 36 метров. Длина по центральной оси — более 40 метров. На колокольне — 10 колоколов, туда из притвора ведёт лестница. При церкви имеется несколько хозяйственных построек, в одной из которых освящён небольшой крестильный храм. Храм увенчан девятью главами.